Mongodb 07-索引

================ 索引 ================

索引支持在MongoDB中高效地执行查询。如果没有索引，MongoDB必须执行全集合扫描，即扫描集合中的每个文档，以选择与查询语句

匹配的文档。这种扫描全集合的查询效率是非常低的，特别在处理大量的数据时，查询可以要花费几十秒甚至几分钟，这对网站的性能是非

常致命的。

如果查询存在适当的索引，MongoDB可以使用该索引限制必须检查的文档数。

索引是特殊的数据结构，它以易于遍历的形式存储集合数据集的一小部分。索引存储特定字段或一组字段的值，按字段值排序。索引项的排

序支持有效的相等匹配和基于范围的查询操作。此外，MongoDB还可以使用索引中的排序返回排序结果。

官网文档：https://docs.mongodb.com/manual/indexes/

MongoDB索引使用B树数据结构（确切的说是B-Tree，MySQL是B+Tree）

1 索引的类型

1.1 单字段索引

MongoDB支持在文档的单个字段上创建用户定义的升序/降序索引，称为单字段索引（Single Field Index）。

对于单个字段索引和排序操作，索引键的排序顺序（即升序或降序）并不重要，因为MongoDB可以在任何方向上遍历索引。

1.2 复合索引

MongoDB还支持多个字段的用户定义索引，即复合索引（Compound Index）。

复合索引中列出的字段顺序具有重要意义。例如，如果复合索引由 { userid: 1, score: -1 } 组成，则索引首先按userid正序排序，然后

在每个userid的值内，再在按score倒序排序

1.3 其他索引

地理空间索引（Geospatial Index）、文本索引（Text Indexes）、哈希索引（Hashed Indexes）。

1.3.1 地理空间索引（Geospatial Index）

为了支持对地理空间坐标数据的有效查询，MongoDB提供了两种特殊的索引：返回结果时使用平面几何的二维索引和返回结果时使用球面 几何的二维球面索引。

1.3.2 文本索引（Text Indexes）

MongoDB提供了一种文本索引类型，支持在集合中搜索字符串内容。这些文本索引不存储特定于语言的停止词（例如“the”、“a”、“or”），而将集合中的词作为词干，只存储根词。

1.3.3 哈希索引（Hashed Indexes）

为了支持基于散列的分片，MongoDB提供了散列索引类型，它对字段值的散列进行索引。这些索引在其范围内的值分布更加随机，但只支 持相等匹配，不支持基于范围的查询。

2 索引管理

2.1 查询索引

返回一个集合中的所有索引的数组

db.collection.getIndexes()

结果中显示的是默认 _id 索引。

默认_id索引：

MongoDB在创建集合的过程中，在 _id 字段上创建一个唯一的索引，默认名字为 id ，该索引可防止客户端插入两个具有相同值的文 档，您不能在_id字段上删除此索引。

注意：该索引是唯一索引，因此值不能重复，即 _id 值不能重复的。在分片集群中，通常使用 _id 作为片键

2.2 创建索引

在集合上创建索引。

db.collection.createIndex(keys, options)

参数：

image

options（更多选项）列表：

image

提示：

注意在 3.0.0 版本前创建索引方法为 db.collection.ensureIndex() ，之后的版本使用了 db.collection.createIndex() 方法， ensureIndex() 还能用，但只是 createIndex() 的别名。

【示例】

（1）单字段索引示例：对 userid 字段建立索引：

db.comment.createIndex({userid:1}) 
{ 
 "createdCollectionAutomatically" : false, 
 "numIndexesBefore" : 1, 
 "numIndexesAfter" : 2, 
 "ok" : 1 
}

（2）复合索引：对 userid 和 nickname 同时建立复合（Compound）索引：

db.comment.createIndex({userid:1,nickname:-1}) 
{ 
 "createdCollectionAutomatically" : false, 
 "numIndexesBefore" : 2, 
 "numIndexesAfter" : 3, 
 "ok" : 1 
}

2.3 索引的移除

可以移除指定的索引，或移除所有索引

2.3.1 指定索引的移除

db.collection.dropIndex(index)

【示例】

删除 comment 集合中 userid 字段上的升序索引：

db.comment.dropIndex({userid:1})

查看已经删除了

2.3.2 所有索引的移除

db.collection.dropIndexes()

2.4 索引的使用

2.4.1 执行计划

分析查询性能（Analyze Query Performance）通常使用执行计划（解释计划、Explain Plan）来查看查询的情况，如查询耗费的时间、是否基于索引查询等。

那么，通常，我们想知道，建立的索引是否有效，效果如何，都需要通过执行计划查看

db.collection.find(query,options).explain(options)

【示例】

查看根据userid查询数据的情况：

db.comment.find({userid:"1003"}).explain()

关键点看： "stage" : "COLLSCAN", 表示全集合扫描

下面对userid建立索引

> db.comment.createIndex({userid:1}) 
{ 
 "createdCollectionAutomatically" : false, 
 "numIndexesBefore" : 1, 
 "numIndexesAfter" : 2, 
 "ok" : 1 
}

再次查看执行计划,关键点看： "stage" : "IXSCAN" ,基于索引的扫描